周邦新
,
王均安
,
刘庆东
,
刘文庆
,
王伟
,
林民东
,
徐刚
,
楚大锋
中国材料进展
用原子探针层析技术和时效模拟方法,研究了不同Ni含量并且提高了Cu含量的反应堆压力容器(RPV)用模拟钢中富Cu,富Ni和富Mn原子团簇的形成.结果表明,提高钢中的Ni含量会促使富Cu原子团簇的析出,富Cu原子团簇中含有Ni和Mn.实验检测到富Ni的原子团簇,团簇中含有Cu和Mn,富Ni原子团簇可以作为富Cu原子团簇析出时的形核区.实验还检测到富Mn原子团簇,当Mn原子团簇中含有较高的Ni时,它也可以成为富Cu原子团簇析出时成核的地方.由于钢中的合金元素Ni在形成富Ni原子团簇后会成为富Cu原子团簇析出时成核区,因而提高Ni的含量将促进富Cu原子团簇的析出,这是合金元素Ni会增加压力容器钢中子辐照脆化敏感性的本质原因.
关键词:
压力容器钢
,
原子探针层析技术
,
富Cu原子团簇
,
富Ni原子团簇
,
富Mn原子团簇
李慧
,
汪波
,
刘文庆
,
夏爽
,
周邦新
,
苏诚
,
丁文炎
,
谌炎松
材料研究学报
采用原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了LT24铝合金热轧后合金元素的偏聚规律.结果表明:热轧态铝合金晶粒内部有成分为Al05Mg(Si0.7Cu03)的析出相,析出相与基体之间的界面处没有元素偏聚.溶质原子Mg、Si、Cu在晶界处偏聚,在晶界处的偏聚规律与晶粒内部的相反,Cu的偏聚倾向远大于Si和Mg,晶界处Cu的含量达到基体Cu含量的45倍左右.基于实验结果,讨论了合金元素偏聚的规律及其对材料性能的影响.
关键词:
金属材料
,
铝合金
,
偏聚
,
析出
,
晶界
,
原子探针层析技术
沈琴
,
王晓姣
,
赵安宇
,
何益锋
,
方旭磊
,
马佳荣
,
刘文庆
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00343
将Fe-Cu-Ni-Al和Fe-Cu-Ni-Al-Mn钢900 ℃固溶2 h 后水淬, 在500 ℃时效不同时间, 利用硬度测试和原子探针层析技术(APT)研究Mn对钢中多元强化相析出过程的影响. 硬度测试结果显示, Mn的加入增强了钢时效初期的析出强化效果, 加快了整个析出强化的进程. APT结果表明, Mn提高了时效初期析出相的形核率, 加快了析出相的长大和粗化速率, 进一步加速了富Cu相和NiAl相的分离. 这是由于Mn可降低析出相的形核能, 加快各元素在基体中的扩散速率, 同时Mn取代NiAl相中Al的位置, 在NiAl相中形成缺陷, 加速了Cu在其中的扩散速率.
关键词:
析出强化
,
富Cu相
,
NiAl相
,
原子探针层析技术
王晓姣
,
沈琴
,
严菊杰
,
邱涛
,
汪波
,
李慧
,
刘文庆
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00118
沉淀强化钢在900℃固溶2h后水淬,500℃时效1h,利用原子探针层析技术(APT)研究了残余奥氏体和马氏体两相区强化相的析出特点.结果表明,残余奥氏体中没有析出相,马氏体和马氏体/残余奥氏体界面处均有强化相析出,马氏体中靠近界面处有一层析出贫化区.界面处强化相的等效半径和间距均大于马氏体中的强化相,界面处富Cu相和NiAl相中Cu,Ni和A1的含量均大于马氏体中的富Cu相和NiAl相,而且界面处富Cu相和NiAl相的分离趋势要大于马氏体,这是因为界面处存在大量缺陷,促进了强化相的长大,使得界面处和马氏体中的强化相处于长大的不同阶段.
关键词:
残余奥氏体
,
马氏体
,
相界面
,
强化相
,
原子探针层析技术
汪波
,
王晓姣
,
宋辉
,
严菊杰
,
邱涛
,
刘文庆
,
李慧
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00733
采用显微硬度测试、HRTEM和原子探针层析技术(APT)等测试手段分析了核元件燃料包壳备选材料LT24铝合金在180℃人工时效早期显微硬度、组织变化及析出序列中析出物的Mg与Si原子比(p).结果表明,在180℃时效初期,合金的硬度显著增加,析出高数量密度的溶质原子团簇和球状Guinier-Preston (GP)区;时效4h后达到硬度峰值,析出物以高数量密度的针状β"相为主;进一步时效,合金处于一硬度平台,析出物仍以β"相为主.随时效时间的延长,析出相逐渐长大,ρ逐渐增加,β"相中ρ在1.23～1.35之间,β"相对合金的强化起最重要作用.在早期时效过程中合金析出物的析出序列为过饱和固溶体→溶质原子团簇→溶质原子团簇+GP区→溶质原子团簇+GP区+β"相.
关键词:
铝合金
,
溶质原子团簇
,
纳米析出相
,
析出强化
,
原子探针层析技术
沈琴
,
王晓姣
,
赵安宇
,
何益锋
,
方旭磊
,
马佳荣
,
刘文庆
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00343
将Fe-Cu-Ni-Al和Fe-Cu-Ni-Al-Mn钢900℃固溶2h后水淬,在500℃时效不同时间,利用硬度测试和原子探针层析技术(APT)研究Mn对钢中多元强化相析出过程的影响.硬度测试结果显示,Mn的加入增强了钢时效初期的析出强化效果,加快了整个析出强化的进程.APT结果表明,Mn提高了时效初期析出相的形核率,加快了析出相的长大和粗化速率,进一步加速了富Cu相和NiAl相的分离.这是由于Mn可降低析出相的形核能,加快各元素在基体中的扩散速率,同时Mn取代NiAl相中Al的位置,在NiAl相中形成缺陷,加速了Cu在其中的扩散速率.
关键词:
析出强化
,
富Cu相
,
NiAl相
,
原子探针层析技术
王占勇
,
刘文庆
,
周邦新
,
倪建森
,
徐晖
稀有金属材料与工程
添加Nb可提高(Nd0.9Dy0.1)9.5Fe79Co5B6.5(原子百分数,下同)合金的非晶形成能力和快淬薄带的晶化温度,经过710℃晶化处理4 min后,快淬薄带的晶粒细小均匀,从而显著提高了快淬薄带的磁性能.三维原子探针(Three-Dimensional Atom Probe,简称3DAP)分析结果表明,含Nb快淬薄带晶化后,在晶界形成了Nb-Fe-B偏聚物,抑制了晶粒长大,细化了晶粒,进而使晶粒间交换耦合作用增强,提高了合金的磁性能.
关键词:
Nd2Fe14B/α-Fe
,
纳米复合永磁材料
,
3DAP
,
磁性能
,
稀土
周邦新
,
姚美意
,
李强
,
夏爽
,
刘文庆
,
褚于良
稀有金属材料与工程
把N18(NZ2)锆合金样品经过多种不同的热处理后,用高压釜在500℃,10.3 MPa过热蒸汽中进行腐蚀试验,研究了它们的耐疖状腐蚀性能.结果表明:无论是将样品加热到β相,α+β双相还是α相后,快冷还是缓冷,它们经过1100 h腐蚀后都没有出现疖状腐蚀.说明在Zr-Sn合金中再添加合金元素Nb后,对疖状腐蚀产生了"免疫性".样品在500℃过热蒸汽中的腐蚀增重动力学曲线仍可分为两个阶段,转折发生在氧化膜厚度大约为3 μm时.
关键词:
锆合金
,
疖状腐蚀
,
耐腐蚀性
,
显微组织
周邦新
,
李强
,
姚美意
,
刘文庆
稀有金属材料与工程
用扫描探针显微镜(SPM)研究了Zr-4合金在高压釜中经360℃高温水腐蚀后氧化膜中的显微组织和晶粒形貌.从氧化膜表面上观察到的晶粒在100nm～400nm之间,比从截面上观察到的大,说明氧化膜的晶粒在腐蚀过程中仍在不断长大.从离子轰击蚀刻后的氧化膜截面上,可以区分出由大角度晶界构成的柱状晶,以及在柱状晶中由小角度晶界构成的等轴晶.在三晶交界处,常常有明显的"凹陷",这应是空位扩散凝聚后形成的空洞,尺度在几纳米至几十纳米间.在氧化膜的截面上,除了可观察到裂纹和空洞等缺陷外,在氧化膜/金属交界处,有时还可观察到片层状的氢化锆和显示不出晶界的非晶ZrO2.
关键词:
锆合金
,
氧化膜
,
显微组织
,
扫描探针显微镜
严青松
,
刘文庆
,
雷鸣
,
李强
,
姚美意
,
周邦新
稀有金属材料与工程
将Zr-Sn-Nb新锆合金样品分别进行多种变形热处理,用透射电子显微镜研究它们的显微组织和第二相粒子.然后把它们放入高压釜中,在350℃,16.8 MPa,0.01 mol/L LiOH水溶液中腐蚀.结果表明:580℃-3 h/冷轧/500℃-30 h处理的样品具有最好的耐腐蚀性能,这是因为该样品中Zr-Fe-Nb第二相粒子呈均匀细小分布,且体积分数在几种样品中最高,导致基体中的Nb元素固溶含量最低.
关键词:
热处理
,
耐腐蚀性能
,
显微组织
,
第二相粒子
